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第一篇 成像器件1

第一章 绪论1

§1.1电真空成像器件的产生及发展1

目录1

§1.2光电成像对视见光谱域的延伸3

§1.3光电成像对视见灵敏阈的扩展5

1.3.1图像信噪比的基本概念5

1.3.2光电成像的图像探测方程8

第二章 直视型电真空成像物理13

§2.1像管成像的物理过程13

2.1.1辐射图像的光电转换13

2.1.2电子图像的能量增强13

§2.2像管的基本类型14

2.1.3电子图像的发光显示14

§2.3像管的转换特性与增益18

2.3.1转换系数的定义18

2.3.2转换系数的估算19

2.3.3光增益的定义21

2.3.4有效光增益的估算21

第三章 辐射图像的光电转换24

§3.1光电发射的物理模型24

§3.2电子受激跃迁的半经典分析25

§3.3受激电子向表面迁移过程的分析28

§3.4电子逸出表面过程的分析32

§3.5典型光电阴极的发射机理33

3.5.1银－氧－铯光电阴极35

3.5.2锑－铯光电阴极36

3.5.3双碱及多碱光电阴极36

3.5.4负电子亲和势光电阴极37

3.5.5金属的紫外光电阴极41

§3.6光电发射的极限电流密度44

§3.7光电阴极面发射电子过渡过程的分析46

第四章 电子图像的成像理论49

§4.1双平面近贴电子透镜49

4.1.1成像的聚焦理论49

4.1.2聚焦电子的密度分布50

§4.2电磁复合聚焦电子透镜52

4.2.1成像的聚焦理论52

4.2.2聚焦的像差53

§4.3准球对称（中心对称）电子透镜54

4.3.1成像的聚焦理论54

4.3.2阳极孔径的物像关系56

4.3.3聚焦的像差58

4.3.4聚焦电子的密度分布59

§4.4光电流密度对电子图像聚焦的影响59

第五章 电子图像的发光显示62

§5.1荧光屏的构成62

§5.2荧光屏的发光理论62

5.2.1复合发光的能带模型理论62

5.2.2分立发光的位形坐标模型理论64

5.3.1复合发光的衰减基本规律65

§5.3荧光屏的发光动力学65

5.3.2分立发光的衰减基本规律67

§5.4典型荧光屏的发光机理67

第六章 电子图像的倍增与光学图像的传像71

§6.1微通道板71

6.1.1微通道板的构成71

6.1.2通道内的二次电子发射71

6.1.3电流增益与相关参数的关系74

6.1.4输出电流密度的饱和效应77

6.1.5离子反馈80

6.1.6无输入信号时的噪声80

6.1.7有输入信号时的噪声81

6.1.8噪声因子85

§6.2光学纤维面板86

6.2.1传像的原理87

6.2.2数值孔径与三环效应88

6.2.3锥形光学纤维面板与扭像器88

第七章 电视型电真空成像物理92

§7.1电视摄像的基本原理92

§7.2光电导摄像管的构成92

§7.3光电导摄像管的工作原理93

§7.4摄像的视频信号电流95

§7.5摄像管的光电灵敏度100

§7.6电视信号的惰性101

7.6.1光电导惰性101

7.6.2电容性惰性103

§7.7摄像的分辨率与视频信号带宽106

7.7.1靶面电荷图像的横向扩散106

7.7.2扫描电子束的弥散110

第八章 光电导摄像原理114

§8.1注入型光电导靶114

8.1.1三硫化二锑靶的构成114

8.1.2注入型靶的参数分析115

§8.2阻挡型光电导靶118

8.2.1氧化铅靶的工作机理119

8.2.2氧化铅靶的特性分析120

8.2.3硒砷碲靶的工作机理121

8.2.4硒砷碲靶的特性分析122

8.2.5硒化镉与硒碲化镉靶的工作机理123

8.2.6硒化镉与硒碲化镉靶的特性分析124

8.2.7碲化锌镉靶的工作机理125

8.2.8碲化锌镉靶的特性分析125

§8.3p-n结面阵型光电导靶126

8.3.1硅靶的构成126

8.3.2硅靶的工作机理126

8.3.3硅靶工作参数的分析127

第九章 光电发射类型的摄像原理137

§9.1超正析摄像管137

9.1.1摄像管的构成137

9.1.2摄像原理138

9.1.3特性及工作参数的分析139

§9.2分流摄像管142

§9.3二次电子导电摄像管145

9.3.1摄像管的构成145

9.3.2摄像原理146

9.3.3靶增益的相关参数分析146

9.3.4工作特性147

§9.4硅增强靶摄像管148

第十章 热释电摄像管原理151

§10.1摄像管的构成151

§10.2摄像的工作方式152

§10.3热释电靶的工作机理153

§10.4靶的单畴化155

§10.5基底电荷的产生方法156

§10.6特性及工作参数的分析157

第十一章 彩色摄像与显像163

§11.1色度学的基本原理163

§11.2彩色电视信号的编码165

§11.3彩色电视摄像原理167

11.3.1三管式彩色电视摄像167

11.3.2单管式彩色电视摄像168

§11.5自会聚彩色显像原理174

第十二章 光电成像的物像关系理论177

§12.1光电成像的像差因素177

第二篇 光电成像的理论分析177

§11.4彩色电视显像原理178

§12.2光电成像的物像关系179

12.2.1线性光电成像的物像关系式179

12.2.2几何点的物像关系式181

12.2.3几何线的物像关系式182

§12.3光电成像的空间域分析理论184

12.3.1空间域分析理论的应用条件184

12.3.2空间域分析的数学过程185

§12.4光电成像的频域分析理论188

12.4.1频域分析的基本原理188

12.4.2频域分析的数学过程189

§12.5光学传递函数的性质192

§12.6对比传递函数194

§12.7光电成像典型环节的光学传递函数197

12.7.1双平面近贴电子透镜的光学传递函数197

12.7.2锐聚焦电子透镜的光学传递函数198

12.7.3靶面电荷图像的光学传递函数199

§12.8光电成像的光学传递函数近似解析表达式200

§12.9光学传递函数的实测技术202

第十三章 电视摄像的信号传递函数207

§13.1摄全景工作方式的信号传递函数207

13.1.1靶面热扩散对信号传递函数的衰减207

13.1.2电容性惰性对信号传递函数的衰减208

13.1.3信号传递函数的表达式211

§13.2调制工作方式的信号传递函数213

13.2.1靶面热扩散对信号传递函数的衰减213

13.2.2电容性惰性对信号传递函数的衰减215

13.2.3信号传递函数的表达式216

第十四章 光电成像的信噪比与图像探测特性219

§14.1像管产生噪声的因素219

14.1.1量子噪声219

14.1.2颗粒噪声221

§14.2图像传递信噪比函数221

§14.3像管的图像传递信噪比函数222

§14.4像管的图像探测灵敏阈226

§14.5像管图像探测特性的分析227

14.5.1理想的图像探测特性227

14.5.2实际的图像探测特性229

§14.6像管信噪比的实测技术231

第十五章 电视摄像的信噪比234

§15.1摄像产生噪声的因素234

15.1.1散粒噪声234

15.1.2热噪声237

15.1.3产生－复合噪声240

15.1.4电流噪声（1/f噪声）244

15.1.5温度噪声245

15.1.6介质损耗噪声247

15.1.7前置放大器噪声250

§15.2摄像的视频信噪比与显示信噪比251

§15.3理想摄像的显示信噪比与极限分辨率252

§15.4电视摄像显示信噪比的通用表达式254

§15.5光电导摄像管的信噪比256

§15.6超正析摄像管的信噪比259

§15.7硅增强靶摄像管与二次电子导电摄像管的信噪比260

§15.8热释电摄像管的信噪比262

§15.9电视摄像的探测量子效率263

第十六章 静态光电图像信息的辨识267

§16.1直视型光电成像的信息辨识267

§16.2电视型光电成像的信息辨识270

第十七章 高速摄影快门管的时间分辨率272

§17.1光电子渡越时间的分散272

17.1.1轴向均匀电场中电子渡越时间的分散272

17.1.2无场强区电子渡越时间的分散273

17.1.3球对称电场中电子渡越时间的分散273

§17.2光电流密度的时间分布275

§17.3快门管的时间分辨率276

第十八章 光电成像的瞬时调制传递函数278

§18.1光电成像产生惰性的因素278

§18.2瞬时调制传递函数的定义279

§18.3光电成像器件的脉冲响应函数280

§18.4瞬时调制传递函数的表达式282

第十九章 光电成像的动态光学传递函数284

§19.1动态图像的成像特性284

19.1.1动态的线扩散函数284

19.1.2光学传递函数的动态衰减函数285

§19.2匀速运动条件下的动态光学传递函数286

§19.3简谐振动条件下的动态光学传递函数288